CN110690786A - 电动缸的马达模组 - Google Patents
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Abstract
一种电动缸的马达模组，安装在一电动缸的本体内以驱动该电动缸的滑座进行线性移动。该马达模组包括一马达及一螺杆。该马达包含一定子及位在该定子内的一转子，该转子为一内部具有穿孔的套筒且该转子内安装一螺帽，该螺帽与该转子可一起由该定子驱动旋转。该螺杆的一端穿过该螺帽且容纳在该转子的穿孔内，该螺杆与该螺帽形成可相对运动的结合。当该转子旋转时，该螺杆会被驱动沿着该纵向相对该转子移动。
Description
技术领域
本发明有关一种马达模组，尤指一种用于电动缸的马达模组。
背景技术
广泛应用于工业界机台上的电动缸系利用马达为动力，再经由螺杆的传动，使得负载端能进行线性移动。具体而论，当螺杆被马达驱动旋转时，与螺杆接合的滑座可相对线性轨道移动，使得承载件上的工作机构会被带动而进行线性移动。一种习知电动缸的螺杆系利用一联轴器与马达的轴心连接，使得马达运作时可经由联轴器带动螺杆旋转。然而，长时间使用下，联轴器易产生损坏或松脱，此外，联轴器产生的挠性误差亦会造成精度降低，而降低装置的工作效能。另一种习知电动缸的螺杆系直接与马达轴心(马达的转子)连接，使得马达运作时会带动螺杆一起旋转，螺杆的旋转运动再转换为滑块的直线运动，藉以改善联轴器所产生的问题。然而，此种电动缸的结构元件较多，体积较大，不能有效节省空间以达到轻量化的目的。
发明内容
本发明创作人有鉴于此，乃悉心再加以研究设计，于今有本发明的产生。缘此，本发明的的目的在提供一种电动缸的马达模组，其以创新的结构设计来减化电动缸的构造及缩减电动缸的体积，进而提升电动缸的工作效能及竞争力。
为实现上述目的，本发明公开了一种电动缸的马达模组，该电动缸具有一本体，该马达模组安装在该本体内，其特征在于该马达模组包括：
一马达，其包含一定子及位在该定子内且能被该定子驱动旋转的一转子，该转子为一内部具有穿孔的套筒，该转子内安装一螺帽；以及
一螺杆，具有沿着一纵向分隔的内端与外端，该内端穿过该螺帽且容纳在该转子的穿孔内，该螺杆的杆径小于该穿孔的孔径，且该螺杆与该螺帽形成能相对运动的结合，其中当该转子旋转时，该螺帽会被带动旋转且该螺杆会被驱动沿着该纵向相对该转子移动。
其中，该螺帽的内部具有螺旋状的内沟槽，该螺杆的外周围具有螺旋状的外沟槽，该外沟槽与该螺帽的内沟槽之间具有滚珠，使得该螺帽旋转时，该螺杆会被驱动沿着该纵向移动。
其中，该转子具有沿着一纵向分隔的第一端与第二端，该第一端安装有编码器光盘固定座，该第二端具有一扩大部，该扩大部的穿孔内壁设有沿着周围方向分隔的多个凹槽，该螺帽安装在该扩大部内且该螺帽的外周围设有沿着周围方向分隔的多个凸部用以和所述凹槽结合。
其中，该本体具有一前端，该螺杆的外端伸出在该转子的第二端外侧且位在该本体的前端内，当该螺杆沿着该纵向相对该转子向前移动时，该螺杆的外端会伸出该本体的前端。
其中，该本体的顶部具有一滑座，该螺杆的外端结合一出力轴固定板，该固定板与该滑座结合，当该螺杆沿着该纵向相对该转子移动时，该固定板与该滑座会与该螺杆一起沿着该纵向移动。
由此，本发明的马达模组中，该螺杆系穿设在该马达的转子内且可受该转子带动而沿着该纵向相对该转子前后移动。藉此，本发明的马达模组除了可以省略了习知联轴器的使用之外，更可减化马达模组的构造。具体而论，当该马达未作动时，该螺杆的大部分是容纳在该马达的转子内，因而，可降低该马达模组与该电动缸的纵向长度，进而缩减该电动缸的体积。再者，当该马达运作时，该螺杆不会被带动旋转，而是在该转子内直接相对该转子前后移动以带动该滑块作直线运动，使得该螺杆不需再经由其它元件的连结来转换为该滑块的直线运动，能减化该马达模组的结构并提高该马达模组的应用范围与工作效能。另外，当该螺杆相对该转子向前移动而伸出该本体的前端时，该防护套可自动伸展以完全覆盖该螺杆的外露部分，使得该螺杆具有防尘与防水气的效果。
关于本发明的其他目的、优点及特征，可由以下较佳实施例的详细说明并参照所附图式来了解。
附图说明
图1显示本发明的马达模组应用于电动缸的剖视示意图。
图2显示图1的电动缸的立体示意图。
图3显示图2的电动缸的局部分解示意图。
图4显示图1的马达模组的部分元件分解图。
图5显示图4的马达模组的元件组合剖视图。
图6显示图1的马达模组的螺杆向外移动的示意图。
图7显示图6的电动缸的立体示意图。
具体实施方式
本发明可有多种不同的结构实施例。现将仅为例子但非用以限制的一具体实施例，并参照所附图式就本发明的较佳结构内容说明如下：
图1至图3显示依据本发明构成的马达模组10应用于一电动缸12，该电动缸12包含一本体14，该马达模组10安装在该本体14内部的一容室15中且可用来驱动该电动缸12顶部的滑座16进行线性移动。
同时参阅图4至图6，该马达模组10包含一马达18及一螺杆20。该马达18为例如伺服马达(servomotor)或步进马达(step motor)，该螺杆20为例如一滚珠螺杆。参阅图4与图5，该马达18包含一定子22、穿过该定子22内部的一转子24及设在该定子22与该转子24之间的至少一永久磁铁26。该转子24为一内部具有穿孔28的套筒且具有沿着一纵向分隔的第一端30与第二端32，该第一端30安装有轴承33与一编码器光盘固定座34，藉由编码器可感测该转子24的旋转位置并向控制系统回馈资讯。该第二端32具有一扩大部36，该扩大部36内安装一螺帽38，该螺帽38与该转子24会一起转动。在本实施例中，该扩大部36的外周围安装有轴承39且该扩大部36的穿孔28内壁设有沿着周围方向分隔的多个凹槽40，而该螺帽38的外周围设有沿着周围方向分隔的多个凸部42用以和该数凹槽40结合，使得该螺帽38与该转子24牢固结合。再者，该螺帽38的内部具有螺旋状的内沟槽44以容纳滚珠(未图示)。该磁铁26环绕在该转子24外周围。藉由该定子22产生的电磁效应可使该转子24与该螺帽38一起转动。
该螺杆20具有沿着该纵向分隔的内端46与外端48，该内端46穿过该螺帽38且容纳在该转子24的穿孔28内，该外端48伸出在该转子24的第二端32外侧。该螺杆20的杆径小于该穿孔28的孔径，且该螺杆20的外周围具有螺旋状的外沟槽50，该外沟槽50与该螺帽38的内沟槽44相对，使得该螺帽38内的滚珠可在该外沟槽50滚动。因而，当该转子24转动时，与该转子24一起转动的螺帽38不会位移，使得该螺杆20会被驱动而沿着该纵向相对该转子24移动。
在本实施例中，该本体14具有一前端52，该前端52具有一开口53，该开口53与该本体14内部的容室15连通。当该螺杆20沿着该纵向相对该转子24向前移动时，该螺杆20的外端48会经由该开口53伸出该本体14的前端52(见图6，图7)。再者，该螺杆20的外端48结合一出力轴固定板54，在本实施例中，该螺杆20的外端48具有一结合孔56，藉由一连接件58穿过该固定板54且锁入该结合孔56使该固定板54与该螺杆20的外端48结合。此外，该固定板54与该滑座16藉由连接件(例如螺丝)60结合，使得该螺杆20沿着该纵向相对该转子24前后移动时，该固定板54与该滑座16会与该螺杆20一起沿着该纵向往复移动。
该马达模组10更包含一可弹性伸缩的防护套62。在本实施例中，该本体14的开口53内安装一定位环64，该定位环64的中央具有一轴孔66以提供该螺杆20穿过，且该定位环64的外端设有一凹部68以提供该防护套62容纳。在本实施例中，该防护套62包含直径不同的多个筒体70，该数筒体70可由金属材料制成且相互套合连接在一起以构成一具有弹性伸展的多节式套体，且该套体具有一中央孔72以提供该螺杆20穿过。该防护套62中直径最大的筒体70抵靠在该定位环64的凹部68的内壁，且直径最小的筒体70抵靠在该固定板54的面向该前端52的端面，如图1所示。当该螺杆20沿着该纵向相对该转子24前后移动时，该防护套62会随着伸展或是收缩。如图6、图7所示，当该螺杆20相对该转子24向前移动时，该螺杆20的外端48会伸出该本体14的前端52一段预设长度，而该防护套62会利用弹簧的弹性作用自动伸展成一完全覆盖该螺杆20伸出部分的长圆筒，使得位在该本体14外侧的螺杆20部分具有防尘效果。另一方向，当该螺杆20相对该转子24向后移动时，该螺杆20的外端48会伸入该本体14的开口53内(见图1)，且该防护套62会被该固定板54压缩而变成一截锥形的短圆筒以收纳在该定位环64内。
如上所述，在本发明的马达模组10中，该螺杆20系穿设在该马达18的转子24内且可受该转子24带动而沿着该纵向相对该转子24前后移动。藉此，本发明的马达模组10除了可以省略了习知联轴器的使用之外，更可减化马达模组10的构造。具体而论，当该马达18未作动时，该螺杆20的大部分是容纳在该马达18的转子24内，因而，可降低该马达模组10与该电动缸12的纵向长度，进而缩减该电动缸12的体积。再者，当该马达18运作时，该螺杆20不会被带动旋转，而是在该转子24内直接相对该转子24前后移动以带动该滑块16作直线运动，使得该螺杆20不需再经由其它元件的连结来转换为该滑块16的直线运动，能减化该马达模组10的结构并提高该马达模组10的应用范围与工作效能。另外，当该螺杆20相对该转子24向前移动而伸出该本体14的前端52时，该防护套62可自动伸展以完全覆盖该螺杆20的外露部分，使得该螺杆20具有防尘与防水气的效果。
前述是就本发明一特定实施例做描述，而依本发明的设计特征将可做多种变化或修改是可了解的。故对于熟悉此项技艺人士可作的明显替换与修改，仍将并入于本发明所主张的专利范围内。
Claims (5)
1.一种电动缸的马达模组，该电动缸具有一本体，该马达模组安装在该本体内，其特征在于该马达模组包括：
一马达，其包含一定子及位在该定子内且能被该定子驱动旋转的一转子，该转子为一内部具有穿孔的套筒，该转子内安装一螺帽；以及
一螺杆，具有沿着一纵向分隔的内端与外端，该内端穿过该螺帽且容纳在该转子的穿孔内，该螺杆的杆径小于该穿孔的孔径，且该螺杆与该螺帽形成能相对运动的结合，其中当该转子旋转时，该螺帽会被带动旋转且该螺杆会被驱动沿着该纵向相对该转子移动。
2.如权利要求1所述的马达模组，其特征在于，该螺帽的内部具有螺旋状的内沟槽，该螺杆的外周围具有螺旋状的外沟槽，该外沟槽与该螺帽的内沟槽之间具有滚珠，使得该螺帽旋转时，该螺杆会被驱动沿着该纵向移动。
3.如权利要求1或2所述的马达模组，其特征在于，该转子具有沿着一纵向分隔的第一端与第二端，该第一端安装有编码器光盘固定座，该第二端具有一扩大部，该扩大部的穿孔内壁设有沿着周围方向分隔的多个凹槽，该螺帽安装在该扩大部内且该螺帽的外周围设有沿着周围方向分隔的多个凸部用以和所述凹槽结合。
4.如权利要求1或2所述的马达模组，其特征在于，该本体具有一前端，该螺杆的外端伸出在该转子的第二端外侧且位在该本体的前端内，当该螺杆沿着该纵向相对该转子向前移动时，该螺杆的外端会伸出该本体的前端。
5.如权利要求4所述的马达模组，其特征在于，该本体的顶部具有一滑座，该螺杆的外端结合一出力轴固定板，该固定板与该滑座结合，当该螺杆沿着该纵向相对该转子移动时，该固定板与该滑座会与该螺杆一起沿着该纵向移动。
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